Vergleich Lüftungskonzepte der Siedlung Klee, Zürich-Affoltern

2018

Siedlung KleeSiedlung Klee
Infos

Die Siedlung Klee in Zürich-Affoltern mit insgesamt 340 Wohnungen wurde im Jahr 2011 fertiggestellt. Sie befindet sich zu fast gleichen Teilen im Besitz der Baugenossenschaft Hagenbrünneli (BGH) und der Gemeinnützigen Bau- und Mietergenossenschaft Zürich (GBMZ). Die Wohnungen im Teil der GBMZ werden über eine zentrale Lüftungsanlage be- und entlüftet, und es findet eine Wärmerückgewinnung (WRG) statt. Die BGH verzichtete dagegen auf eine zentrale Lüftungsanlage und setzte auf das herkömmliche Lüftungskonzept der unkontrollierten (manuellen) Fensterlüftung mit mechanischer Abluft in den Nasszellen und Küchen (Betrieb nur bei Bedarf, keine kontinuierliche Belüftung). Da Gebäudestruktur und -hülle, die Nutzungsart sowie die Wärmeversorgung der beiden Gebäudeteile identisch sind, bietet die Siedlung Klee beinahe optimale Rahmenbedingungen, um die beiden Lüftungskonzepte ökologisch und finanziell zu vergleichen. Um Anhaltspunkte für künftige Bauprojekte zu gewinnen, beauftragte die BGH s3-engineering damit, diesen Vergleich in einer Studie durchzuführen.

In einem ersten Schritt hat s3-engineering die Allgemeinstrom- sowie die Heizwärmeverbräuche der beiden Siedlungsteile ausgewertet. Dabei zeigte sich, dass der Siedlungsteil mit KWL 63 % mehr Allgemeinstrom verbraucht als der Siedlungsteil mit unkontrollierter Fensterlüftung. Diese grosse Differenz ist mit grosser Wahrscheinlichkeit auf die Ventilatoren der KWL zurückzuführen, wie die Berechnungen zum Strombedarf der Ventilatoren zeigten. Bei der Heizwärme dagegen weist der Siedlungsteil mit KWL einen 1.8 % gemessenen geringeren Verbrauch auf als der Siedlungsteil mit unkontrollierter Fensterlüftung. Das theoretisch mögliche Einsparungspotential beläuft sich allerdings auf über 24 % und wird somit bei weitem nicht ausgeschöpft. Beim ökologischen Vergleich mittels Ökobilanzen schneidet die KWL schlechter ab, wobei die totale Umweltbelastung – ermittelt mit der Schweizer Methode der ökologischen Knappheit – fast 250 % höher ist als diejenige der Fensterlüftung mit Abluft. Finanziell über den gesamten Lebenszyklus betrachtet verursacht die KWL 380 % höhere Kosten, was auf die hohen Investitionskosten (der Lüftungskomponenten und zusätzlichen Betonarbeiten), die höheren Stromkosten sowie die Kosten für Unterhalt und Wartung zurückzuführen ist.

Um generell gültige Aussagen bezüglich Lebenszykluskosten und Ökologie zu KWL-Systemen mit WRG machen zu können, wurde in einem nächsten Schritt von s3-engineering ein Szenario untersucht, in dem die Wärmeerzeugung mittels Erdsonden-Wärmepumpen erfolgt und die theoretisch mögliche Reduktion an Heizwärme durch optimales Nutzerverhalten und optimal funktionierende WRG erreicht wird. Zudem wurden optimistisch lange Lebensdauern für die Lüftungskomponenten angenommen und neu auch die graue Energie der Wärmegewinnung/-erzeugung berücksichtigt. Selbst in diesem idealen Szenario schneidet die KWL sowohl ökologisch wie auch finanziell schlechter ab. Grund dafür ist, dass es sich bei einer nachhaltigen Wärmeerzeugung sowohl ökologisch als auch finanziell noch weniger lohnt, durch enormen Mehraufwand bei Lüftungskomponenten, Stromverbrauch und Wartung den Heizwärmeverbrauch zu reduzieren.

Die Deutlichkeit der Resultate, die Qualität der zur Verfügung stehenden Daten und die hohe Eignung der Siedlung Klee als Studienobjekt legen die Vermutung nahe, dass die finanzielle und ökologische Bilanz sehr ähnlich aussieht für ein Grossteil der zentral geführten KWL, ob mit oder ohne WRG. Demzufolge scheint eine zentrale Lüftungsanlage kein Instrument zu sein, um die Ökobilanz eines Gebäudes zu verbessern oder die Kosten zu senken, sondern dient einer allfälligen Steigerung der Luftqualität und des Komforts. Es stellt sich die Frage, ob diese Mehrwerte nicht auch mit weniger materialintensiven, dezentralen Lüftungsanlagen erreicht werden könnten.

Eine nach Abschluss der finanziellen und ökologischen Bilanzierung durchgeführte Mieterbefragung hat zudem gezeigt, dass die kontrollierte Wohnraumlüftung mittels zentraler Lüftungsanlage den wahrgenommenen Komfort bei den Bewohnern der Siedlung Klee nicht erhöht. Die KWL wird von den Mietern nicht als Mehrwert empfunden, statt dessen sind die Bewohner des GBMZ-Gebäudeteils signifikant weniger zufrieden mit der allgemeinen Luftqualität und dem verbauten Lüftungskonzept als die Bewohner des BGH-Gebäudeteils. Insbesondere stören sich die GBMZ-Bewohner an der trockenen Luft im Winter. Hinzu kommt, dass häufig genannte Vorteile der KWL, wie eine reduzierte Pollenbelastung, verminderte Lärmexposition oder die Verhinderung von Schimmelbildung, von den Bewohnern nicht – oder nicht signifikant häufiger als bei der Fensterlüftung – bestätigt wurden. Auch zeigte die Befragung, dass die GBMZ-Bewohner zu oft über die Fenster lüften, was eine der Ursachen der Diskrepanz zwischen dem gemessenen und dem theoretisch möglichen Heizwärmeverbrauch sein könnte. Ein Grund für den tieferen wahrgenommenen Komfort bzw. die tiefere Bewohnerzufriedenheit könnte die Tatsache sein, dass die Luftmengen nicht individuell einstellbar sind.

Details
  • Ein Teil der Wohnsiedlung ausgestattet mit (manueller) Fensterlüftung und Abluft, ein Teil mit zentraler Lüftungsanlage (ca. 50-50)
  • Baujahr: 2011
  • Anzahl Wohnungen: 340
  • Anzahl Personen: ca. 840
  • Energiebezugsfläche: 38‘337 m²
  • Standort: Zürich-Affoltern
Leistungen
  • Bilanzierung und Vergleich der finanziellen und ökologischen Auswirkungen der (manuellen) Fensterlüftung mit Abluft sowie der zentralen Lüftungsanlage
  • Verschiedenste Sensitivitätsanalysen zur Untersuchung der Stabilität der Aussagen (Versorgung mit Erdsonden-Wärmepumpen, Variierung der Lebenszeiten, ...)